BIM技术在装配式结构设计中的应用

文/侯建国 唐山市规划建筑设计研究院 河北唐山 063000

现如今科学技术不断发展，人们对建筑结构的要求也越来越高，这也在一定程度上增大了工程设计的复杂性。装配式结构在建筑工程建设中应用十分广泛，为项目工作人员及时能了解和整合建筑项目信息以及各个方面突发情况提供便利。同时在设计中也需要面对更多的问题，如构件类型多，结构复杂，孔洞较多，且钢筋密度大等。

1、BIM在装配式建筑应用的特征优势

项目投资的过程中，提高工程质量和施工进度，加大建筑成本控制的力度是最为重要的内容。因此建设单位应与项目的参建方形成有效的沟通，将BIM技术科学合理地应用于装配式建筑工程项目当中，其可提高沟通的流畅性，进而使参建各方均可获取更加全面和准确的项目信息，熟悉掌握项目的施工流程。例如，在设计阶段采用BIM技术建立项目模型，进而将该技术三维立体可视化的优势充分展现出来，这样也能够以更快的速度确定设计方案，缩短工程设计所需的时间，保证了工程设计的按质量和效率。或者还可合理利用BIM技术使甲方与乙方以更加直观的方式完成项目信息的传递与沟通。

2、BIM技术在装配式建筑中的设计思路

2.1 构件参数化处理

在构件参数化这一过程中主要可分为两个部分，一个是常规构件信息的查找与搜索。以B级六角螺栓为例，仔细分析常规构件参数化的整个过程。在完成信息统计工作后应科学编制参数族。首先打开Revit软件，然后点开新建族，选择模板，最后开始族信息的编辑工作。在这一过程中必须要注意的一点是，选择模板时应结合Revit的用途，在工程设计中可结合工程实际对其进行适度的调整。

2.2 BIM深化族库系统的设计与开发

为保证调用构件的效率，加快构件装配的速度，应对BIM深化族库系统进行更加深入的开发，以此为基础构成系统族库文件目录。采用橄榄山块软件完成系统设计深化环节。随着项目的发展和深化，它将积累一个独特的族库，如参数标准典型节点，标准组件和预留嵌入式零件，根据特征和参数等属性存档到数据库中，并存储在企业信息中。该平台便于在将来的工作中直接调用库数据。并根据实际情况修改参数，可有效提高工作效率。族库可以说是一种无形的知识生产力，族库管理已经超出了REVIT族库的概念，它可以包括知识库和问题库。它可以像库索引和引用一样索引并查找相关文件。

2.3 系统拼装模型的应用

完成BIM应用系统设计环节后，以该系统为基础可实现模型的预拼装处理，另外还要采取有效措施加快拼装的速度。完成预拼装环节后再将模型导入到接口的结构分析软件之中，详细分析结构的受力。以钢网架雨棚为例，在Revit -Structure软件当中，利用BIM系统科学选择族构件，结合实际调整参数组的基本参数，并以较快的速度完成钢网架雨棚的拼装环节。以往的钢网架雨棚建模需要投入大量的时间和精力，设计较为复杂且难度较大，而且这种设计方式也无法保证设计的精度。利用BIM系统完成设计环节一般只需要选择合适的族构件，并对参数进行适度的调整，进而完成拼装工作。且在设计的过程中每一个构件都清晰地标注材料的信息以及各项参数数据。

2.4 绘制设计图

完成结构分析环节并对其进行仔细检查后，设计人员应合理利用Revit-Structure软件完成施工设计图纸绘制工作，完成图纸绘制也就意味着完成了所有设计环节。现阶段，Revit-Structure施工图依然以传统的结构平法施工呈现图纸的基本面貌。而在Revit-Structure中可以将其转换为对应的结构视图。在该软件当中结构钢筋字体设置不够完善，通常将Windows字库文件中的REVIT_O.ttf直接拷贝到系统C盘/Windows/fonts路径当中，之后完成拷贝。本文以梁配筋标注为例，对Revit-Structure的平法标注绘制步骤进行简要分析。

1）可按照实际情况自行编辑结构框架标记族标注配筋。在这一环节应先点击载入族。单击梁标记族模板，之后选择字段来源，添加梁截面标签内容，然后点击共享参数，添加配筋标签的具体内容，最后完成结构框架标记族的编辑工作。

2）结合梁注释中的内容做好梁柱标注，在绘制其他结构的平法施工图时也可采用此种方法。

3、BIM技术在装配式建筑设计中的应用价值

3.1 提高设计效率

装配式建筑设计中需要多个专业人员的共同配合，充分利用BIM技术可以较快的速度为各专业人员传递专业信息，并对设计方案进行科学的调整，利用BIM中自动纠错的功能找到设计中的冲突，让各专业做好设计协调工作。同时通过相关人员对权限的整理和修改可使技术和管理人员依据自己的专业提出整改的意见，有效控制设计变更，提高设计质量。

3.2 推动构件标准化设计

BIM技术可实现设计信息的大范围共享，设计人员可将设计方案上传到系统平台上，在云端整合结构参数，构建各类预制构件的族库。设计人员可依据其中的数据进行对比和优化，从而明确构件标准的形状和尺寸参数。建立预制构件族库能够推动构件标准化的发展，设计人员也可以BIM技术为基础对设计进行及时有效的调整，满足用户的个性化需求。

3.3 保证设计精度

设计人员可借助BIM技术完成对构件的精细化设计，有效控制构件的偏差。在BIM模型三维视图当中，设计人员可以更加清晰和直观的视角来分析待拼装预制构件的吻合程度，与此同时也可对构件连接点的准确性和可靠性实行科学检测，增大资源利用率。

结语：

综上，装配式建筑结构设计中BIM技术的应用，成为了构件标准化设计的基础。如今建筑行业不断发展，BIM技术在装配式建筑结构设计中的作用也日益显现。BIM技术能够以其强大的技术优势适应不同的构件类型，有效完善装配式建筑结构设计的综合水平。